地球上的绿色植物每年通过光合作用制造的有机物高达2200亿吨,相当于全球每年能量消耗的10倍,可见对光合作用的研究具有重要的意义。
(1)光合作用是将_______转变为有机化合物并释放出氧气的过程,也是将自然界中光能最终转化为(有机化合物中稳定的)_______的途径。
(2)绿色植物叶肉细胞的光合色素分布在叶绿体的_______膜上,可吸收、传递、转化光能,并将转化的能量储存在_______中,用于暗反应中C3的还原。
(3)细胞内的叶绿体是一种动态的细胞器,随光照强度的变化,其分布和位置也会发生改变,该过程称为叶绿体定位。由图1结果可知,弱光条件下,叶绿体会汇集到细胞顶面,使其能_______;强光条件下,叶绿体移动到细胞两侧,以避免强光的伤害。
(4)研究发现,叶绿体定位至少需要两个条件,即叶绿体的移动和新位置上的锚定。化学处理破坏细胞内的微丝蛋白(细胞骨架成分)后,叶绿体定位异常,推测叶绿体是沿着_______进行移动;去除叶绿体的CHUP1蛋白后,叶绿体定位异常(图2),推测叶绿体是通过CHUP1蛋白锚定在微丝蛋白上,则CHUP1蛋白位于叶绿体_______。
科研人员为探究中药菟丝子对自然衰老小鼠学习记忆能力的影响,准备若干只青龄小鼠(3~4月龄)和老龄小鼠(12~14月龄)进行实验,结果如下表所示。
组别 | 学习达标数 | 过氧化氢酶活性 |
正常对照组 | 14.22 | 2.98 |
衰老模型组 | 18.12 | 1.59 |
低剂量给药组 | 14.19 | 2.67 |
中剂量给药组 | 13.09 | 2.89 |
高剂量给药组 | 11.06 | 2.96 |
(1)正常对照组采用青龄小鼠开展实验,其他各组采用老龄小鼠开展实验,并每天分别灌胃_______和不同剂量的菟丝子,持续7周。
(2)实验小鼠最后一次灌胃60分钟后,开始通过Y迷宫实验训练小鼠的学习记忆能力。达标时所需要的训练次数作为学习成绩(学习达标数),学习达标数越高,小鼠的学习记忆能力越_______。表实验结果表明,菟丝子能够_______小鼠的学习记忆能力,该效果与菟丝子剂量呈正相关。
(3)科研人员进一步探究了菟丝子发挥作用的机理,研究发现菟丝子提高了脑组织中过氧化氢酶的活性(表)。过氧化氢酶是存在于细胞膜上的一类具有_______作用的有机物,该酶将_______分解,减弱磷脂被氧化的程度,最终保护_______结构的稳定,以维持脑细胞活性,从而提升小鼠的学习记忆能力。
TPC家族蛋白是溶酶体膜上重要的Na+通道,其在调解溶酶体pH的过程中发挥重要作用。
(1)下图为TPC受细胞营养状态调控示意图,箭头粗细代表离子运输量的多少。
①细胞在营养充足的条件下,H+以_______的方式向溶酶体内部转运,形成溶酶体内部的酸性环境。
②当细胞营养物质缺乏时, 导致ATP减少,进而解除mTOR对TPC的_______作用;同时,H+向溶酶体内部转运过程_______,导致溶酶体内部pH升高。升高的pH进一步______TPC通道,使Na+向溶酶体外运输速率______,造成溶酶体内部的阴性环境,促使H+向溶酶体内部转运,最终恢复溶酶体内部pH的稳定。
(2)动物在野外环境中经常面临食物匮乏的情况,通过上述机理保证溶酶体内_____的活性,从而_______自身衰老的细胞器,为动物提供营养物质。
囊泡在真核细胞内物质运输过程中发挥重要作用,下图表示高尔基体产生的COPI囊泡与内质网膜的融合过程。
(1)与t蛋白结合的Dsl1复合体,通过与_______发生特异性识别,捕获囊泡(拴留)后,进一步促进囊泡去衣被,从而暴露出_______,其与t蛋白结合,将囊泡锚定在内质网膜上,在SM蛋白的作用下,最终依靠生物膜结构的_______特点,实现囊泡与内质网膜融合。
(2)Dsl1复合体缺失,囊泡将滞留在_______,无法与内质网膜融合,导致内质网膜面积_______,进而影响其正常工作。Dsl1复合体缺失能够影响_______过程的进行。
①线粒体和叶绿体之间的物质交流
②分泌蛋白运到细胞外
③内质网和高尔基体之间的囊泡运输
④细胞间的信息交流
科研人员对海藻糖能否成为冷冻鱼糜制品的抗冻剂,进行了相关研究。
(1)鱼糜蛋白是氨基酸通过_______方式聚合而成。加热可以改变鱼糜中肌球蛋白和肌动蛋白的_______结构,导致两类蛋白相互缠绕,形成网格结构,将自由水封闭其中。经过这样的凝胶化过程,提高了鱼糜的口感。
(2)为延长鱼糜制品的保质期,常常采取低温储存的方式。因为低温能够抑制微生物中酶的活性,降低微生物的_______,从而影响ATP的合成,最终抑制微生物的繁殖,达到延长鱼糜制品保质期的目的。
(3)但长时间冷冻会影响鱼糜制品的凝胶强度,导致口感变差。科研人员将添加了不同浓度海藻糖的鱼糜放在−18℃下冷冻,检测其凝胶强度的变化。结果如下图所示:
由实验结果可知,随着冷冻时间的增加,鱼糜蛋白凝胶强度_______,且海藻糖可以_______(减缓/加强)这种变化,但考虑成本以及效果,选择浓度为_______海藻糖添加最好。
(4)进一步研究发现,随着冷冻时间的延长,不同氨基酸的_______基之间形成的二硫键含量有所上升,破坏原有的网格结构。推测海藻糖的添加可以_______二硫键的增加,从而保护网格结构的稳定,维持鱼糜制品的口感。
下列关于生物学实验的相关叙述,正确的是( )
A.可用无水乙醇提取菠菜叶片中的光合色素
B.用紫色洋葱鳞片叶外表皮和内表皮观察质壁分离效果相同
C.光合色素的分离和花生子叶脂肪的检测均需用显微镜观察
D.对叶绿体和细胞质流动的观察需要染色